A signature of the dark energy equation of state may be observed in the shape of voids. We estimate the constraints on cosmological parameters that would be determined from the ellipticity distribution of voids from future spectroscopic surveys already planned for the study of large scale structure.
The constraints stem from the sensitivity of the distribution of ellipticity to the cosmological parameters through the variance of fluctuations of the density field smoothed at some length scale. This length scale can be chosen to be of the order of the comoving radii of voids at very early times when the fluctuations are Gaussian distributed. We use Fisher estimates to show that the constraints from void ellipticities are promising. Combining these constraints with other traditional methods results in the improvement of the Dark Energy Task Force Figure of Merit on the dark energy parameters by an order of hundred for future experiments. The estimates of these future constraints depend on a number of systematic issues which require further study using simulations. We outline these issues and study the impact of certain observational and theoretical systematics on the forecasted constraints on dark energy parameters.
Max Planck Institute for Extraterrestrial Physics(马克斯·普朗克地外物理研究所);Center for Computational Astrophysics, Flatiron Institute(平顿研究所计算天体物理学中心);ICTP, International Centre for Theoretical Physics(国际理论物理中心)
Radial velocity statistics of cosmic voids as a probe of interacting dark energy
The Chinese University of Hong Kong(香港中文大学);Sun Yat-sen University(中山大学);Institut d’Astrophysique de Paris, UMR 7095, CNRS, Sorbonne Université(巴黎天体物理学研究所,CNRS,索邦大学)
Towards precision cosmology with Void x CMB correlations (II): Impact of mock catalogs on the Void x CMB lensing signal
Instituto de Astrofísica de Canarias(加那利群岛天体物理研究所);Universidad de La Laguna(拉戈纳大学);MTA–CSFK Lendület “Momentum” Large-Scale Structure (LSS) Research Group(匈牙利科学院-塞格德大学“动量”大尺度结构研究组);Konkoly Observatory, HUN-REN Research Centre for Astronomy and Earth Sciences(孔科利天文台,匈牙利研究与创新网络地球与天文学研究中心);CPPM, Aix-Marseille Université, CNRS/IN2P3(地中海粒子与核物理中心,艾克斯-马赛大学,法国国家科学研究中心/法国国家核与粒子物理研究所);Princeton University(普林斯顿大学);California Institute of Technology(加州理工学院)
研究通过分析模拟目录对Void x CMB引力透镜信号的影响,探讨了未来宇宙学约束的潜力,发现该信号对模拟目录的依赖性较低,预计罗马任务结合现有和未来CMB观测将显著提高信号噪声比。
Cosmic voids as a probe of the nature of dark matter: simulations and galaxy survey forecasts
University of Toronto(多伦多大学);King’s College London(伦敦国王学院);Imperial College London(帝国理工学院);University of Pennsylvania(宾夕法尼亚大学);McMaster University(麦克马斯特大学)
Towards precision cosmology with Voids x CMB correlations (I): Roman-Agora mock catalogs and pipeline validation
Instituto de Astrofísica de Canarias(加那利天体物理学研究所);Universidad de La Laguna(拉古纳大学);MTA–CSFK Lendület “Momentum” Large-Scale Structure (LSS) Research Group(马塔-匈牙利科学院技术研究中心“动量”大尺度结构研究组);Konkoly Observatory, HUN-REN Research Centre for Astronomy and Earth Sciences(孔科利天文台,匈牙利研究与创新地球与天文学研究中心);CPPM, Aix-Marseille Université, CNRS/IN2P3(马赛物理中心,艾克斯-马赛大学,法国国家科学研究中心/法国国家核与粒子物理研究所);Princeton University(普林斯顿大学)
CSST large-scale structure analysis pipeline: IV. Cosmic Voids Identified from Galaxy Group Samples as Probes of the Large-scale Structure
Shanghai Jiao Tong University(上海交通大学);National Astronomical Observatories, Chinese Academy of Sciences(中国科学院国家天文台);University of Chinese Academy of Sciences(UCAS)(中国科学院大学)
Multiprobe cosmology forecasts from halo-occupation-distribution-based forward modeling of galaxy and void statistics
Steward Observatory, University of Arizona(亚利桑那大学斯图尔德天文台);Department of Physics, University of Arizona(亚利桑那大学物理系);Aix-Marseille Université, CNRS/IN2P3, CPPM(艾克斯-马赛大学,法国国家科学研究中心/法国国家核子和粒子物理研究所,粒子与宇宙学中心);Department of Astrophysical Sciences, Peyton Hall, Princeton University(普林斯顿大学天体物理学系);Universitäts-Sternwarte München, Fakultät für Physik, Ludwig-Maximilians-Universität(慕尼黑大学天文台,慕尼黑大学物理学院)
Precision cosmology with voids in the final BOSS data
我们报告了从最终BOSS DR 12数据集的宇宙空洞中获得的新宇宙学约束。它们源于对平均空隙形状的几何和动态变形的联合分析(即,堆叠的空星系互相关函数)。我们的模型使用层析解投影来推断真实空间的空洞轮廓和自洽帐户的Alcock-Paczynski(AP)的效果和红移空间扭曲(RSD)没有任何事先假设的宇宙学或结构形成。它来自第一物理原理,并提供了一个非常好的描述的数据在线性微扰秩序。我们验证了这个模型的帮助下,模拟目录,并将其应用到最终的BOSS数据约束RSD和AP参数$f/b$和$D_AH/c$,其中$f$是线性增长率,$b$线性星系偏差,$D_A$的同向角直径距离,$H$哈勃率,和$c$光速。此外,我们在分析中包括两个讨厌的参数,以边缘化潜在的系统。在平均红移为$z=0.51$时,我们从全空样品中获得了$f/b=0.540\pm0.091$和$D_AH/c=0.588\pm0.004$。在一个平坦的$Λ$ CDM宇宙学中,这意味着$Ω_\mathrm{m}=0.312\pm0.020$是现今的物质密度参数。当我们使用调查模拟中的其他信息来校准模型时,这些约束将改进为$f/b=0.347\pm0.023$、$D_AH/c=0.588\pm0.003$和$Ω_\mathrm{m}=0.310\pm0.017$。然而,我们强调,校准依赖于特定的宇宙学模型和结构形成假设的模拟,所以校准…
The abundance of voids and the excursion set formalism
我们提出了一系列的N体模拟的ΛCDM宇宙学的暗物质分布的空洞的数量密度的测量。我们将空洞定义为密度极小值周围ρ v = 0.2ρ m的球形区域,以便将我们的结果与使用偏移集形式主义预测的丰度相关联。利用球形演化模型中δ v =-2.7的线性欠密度,我们发现在从线性到非线性的映射中不守恒数密度的体积守恒模型,在空隙半径1< r(Mpc/h)<15的范围内,与测量的丰度匹配在16%以内。这个模型固定了宇宙在空洞中的体积分数,并假设当相似大小的空洞膨胀1.7倍时,它们会合并,从而达到今天的非线性密度ρ_v = 0.2ρ_m。我们发现Sheth & van de Weygaert(2004)的空洞数密度模型在相同尺度范围内大大高估了丰度。我们发现,体积守恒模型能很好地匹配在较高红移z=0.5和1下模拟测量的空洞数密度,并能正确地预测物质主导的Ω_m = 1宇宙的丰度,误差在25%以内。我们检查了晕分布中的空隙丰度,发现与暗物质相比,较小的空隙(r<10 Mpc/h)较少,而较大的空隙(r>10 Mpc/h)较多。这些结果表明,在晕或星系分布中确定的空洞与暗物质中的潜在空洞分布以复杂的方式相关,如果空洞被用作宇宙学的精确探针,则值得进一步研究。
Extracting the Alcock-Paczynski signal from voids: A novel approach via reconstruction
Aix-Marseille Université(艾克斯-马赛大学);CNRS/IN2P3, CPPM(法国国家科学研究中心/法国国家粒子物理研究所,CPPM);Dipartimento di Fisica, Università di Roma Tre(罗马第三大学物理系);SISSA, International School for Advanced Studies(国际高等研究院);ICSC - Centro Nazionale di Ricerca in High Performance Computing, Big Data e Quantum Computing(高性能计算、大数据和量子计算国家研究中心);INFN, Sezione di Trieste(意大利国家核物理研究所的里雅斯特分部);Université Clermont Auvergne(克莱蒙奥弗涅大学);CNRS/IN2P3, LPCA(法国国家科学研究中心/法国国家粒子物理研究所,LPCA);Department of Physics, Università di Genova(热那亚大学物理系);Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Sezione di Genova(意大利国家核物理研究所热那亚分部);INAF-Osservatorio Astronomico di Brera(意大利国家天体物理研究所布雷拉天文台);Department of Astrophysical Sciences, Peyton Hall, Princeton University(普林斯顿大学天体物理科学系);Université Claude Bernard Lyon 1(里昂第一大学);IUF, IP2I Lyon(法国高等教育与研究学院,里昂粒子物理与宇宙学研究所)
Constraining Neutrino Mass with the Void Weak Lensing Effect
Tsinghua University(清华大学);Shanghai Astronomical Observatory (SHAO)(上海天文台);University of Chinese Academy of Sciences(中国科学院大学);École Polytechnique Fédérale de Lausanne (EPFL)(洛桑联邦理工学院)
Exploring Cosmological Constraints of the Void-Lensing Cross-Correlation in the CSST Photometric Survey
National Astronomical Observatories, Chinese Academy of Sciences(中国科学院国家天文台);School of Astronomy and Space Sciences, University of Chinese Academy of Sciences(UCAS)(中国科学院大学天文与空间科学学院);Science Center for China Space Station Telescope, National Astronomical Observatories, Chinese Academy of Science(中国科学院国家天文台中国空间站望远镜科学中心)